“富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临的现状。随着能源的日益紧张,发展“煤化工”对我国能源结构的调整具有重要意义。下图是煤化工产业链之一。

   “洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出热值很高的煤炭合成气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。

(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)             ΔH1=-393.5 kJ·mol–1          

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)       ΔH2=+131.3 kJ·mol–1           ②

则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH= _________kJ·mol–1。在标准状况下,33.6 L的煤炭合成气(设全部为CO和H2)与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应中转移______mole

(2)在一恒容的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

①下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是_______

a.体系压强保持不变

b.密闭容器中CO、H2、CH3OH(g)3种气体共存

c.CH3OH与H2物质的量之比为1:2

d.每消耗1 mol CO的同时生成2molH2

②CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。

A、B两点的平衡常数_____(填“前者”、“后者”或“一样”)大; 达到A、C两点的平衡状态所需的时间tA       tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。

在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是_____________(答出两点即可)。

(3)工作温度650℃的熔融盐燃料电池,是用煤炭气(CO、H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为:CO + H2-4e + 2CO32= 3CO2+H2O;则该电池的正极反应式为____________。

 

氮可形成多种氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是。实验测得N-N键键能为167kJ·mol1, NO2中氮氧键的平均键能为466 kJ·mol1,N2O4中氮氧键的平均键能为438.5 kJ·mol1

(1)写出N2O4转化为NO2的热化学方程式:                             

(2)对反应N2O4(g)2NO2(g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是            

A.A、C两点的反应速率:A>C

B.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C

C.A、C两点气体的颜色:A深,C浅

D.由状态B到状态A,可以用加热的方法

(3)在100℃时,将0.40mol的NO2气体充入2 L抽空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:

时间(s)

0

20

40

60

80

n(NO2)/mol

0.40

n1

0.26

n3

n4

n(N2O4)/mol

0.00

0.050

n2

0.080

0.080

 

①在上述条件下,从反应开始直至20 s时,二氧化氮的平均反应速率为        

②n3      n4(填“>”、“<”或“=”),该反应的平衡常数K的值为              ,升高温度后,反应2NO2N2O4的平衡常数K将       (填“增大”、“减小”或“不变”)。

③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体,要达到上述同样的平衡状态,N2O4的起始浓度是_____________mol·L1

 

 0  61386  61394  61400  61404  61410  61412  61416  61422  61424  61430  61436  61440  61442  61446  61452  61454  61460  61464  61466  61470  61472  61476  61478  61480  61481  61482  61484  61485  61486  61488  61490  61494  61496  61500  61502  61506  61512  61514  61520  61524  61526  61530  61536  61542  61544  61550  61554  61556  61562  61566  61572  61580  203614 

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